Концепція структурно-системної організації мозку о.С. Адріанова

На підставі аналізу експериментальних даних, отриманих в Інституті Мозку РАМН і в інших наукових установах, а також узагальнення величезного літературного матеріалу О. С. Адріановим (1983 і ін.) була розроблена концепція структурно-системної організації мозку як субстрату психічної діяльності. У відповідності з цією концепцією діяльність мозку забезпечується проекційними, асоціативними, інтегративно-пусковими і лімбіко-ретикулярних системами, кожна з яких виконує свої функції.

Проекційні системи забезпечують аналіз і переробку відповідної по модальності інформації.

Асоціативні системи пов'язані з аналізом і синтезом різномодальних збуджень.

Для інтегративно-пускових систем характерний синтез збуджень різної модальності з біологічно значущими сигналами і мотиваційними впливами, а також остаточна трансформація аферентних впливів у якісно нову форму діяльності, спрямовану на найшвидший вихід збуджень на периферію (тобто на апарати, що реалізують кінцеву стадію пристосувального поведінки ).

Лімбіко-ретикулярні системи забезпечують енергетичні, мотиваційні та емоційно-вегетативні впливу.

Всі перераховані вище системи мозку працюють у тісній взаємодії один з одним за принципом або одночасно, або послідовно порушених структур.

Робота кожної системи, а також процеси взаємодії систем мають не жорстко закріплений, а динамічний характер. Ця динаміка визначається особливостями вступників аферентних імпульсів і специфікою реакції організму. Динамічність цих взаємин проявляється на поведінковому, нейронном, синаптичном і молекулярному (нейрохімічному) рівнях. Умовою, що сприяє цій динамічності, є властивість мультифункціональності (або функціональної багатозначності), притаманне різним системам мозку в різному ступені.

Згідно концепції О. С. Адріанова, різним утворенням і системам мозку в різному ступені властиві дві основні форми будови і діяльності: інваріантні, генетично детерміновані і рухливі. Ці уявлення добре узгоджуються з ідеями Н. П. Бехтерєва про існування «жорстких» і «гнучких» ланок систем мозкового забезпечення психічної діяльності людини.

Таким чином, відповідно до концепції О. С. Андріанова, незважаючи на вроджену, досить жорстку організацію макроконструкції і макросистем, цим системам притаманна певна мінливість, яка проявляється на рівні мікроструктур (мікроансамблей, мікросистем) мозку. Докази цього отримані при дослідженні мозку на синаптичному, субмікроскопічному і молекулярному рівнях і становлять зміст функціональної нейроморфології як особливого напрямку дослідження мозку. Просторові і тимчасові зміни мікроансамблей мозкових систем залежать від зовнішніх і внутрішніх впливів. Загалом кожна мікросистема, що входить в ту чи іншу макросистему, динамічна за такими ознаками: структурі нервових і гліальних клітин; їх метаболізму; синаптичних зв'язків; кровопостачанню, тобто за тими елементами, з яких вона складається.

Ця динамічність мікросистем - найважливіша умова реалізації як простих, так і більш складних фізіологічних процесів, що лежать в основі психічної діяльності.

Відомо, що число вихідних типів нервових клітин порівняно невелика, проте характер об'єднання нейронів у мікро-і макроансамблі, їх розташування, зв'язки з один з одним і іншими ансамблями дозволяють формувати незліченна кількість варіантів зв'язків, що входять до макросистеми з різними індивідуальними характеристиками.

Таким чином, в організації мозку можна вичленувати як загальні принципи будови і функціонування, притаманні усім макросистемах, так і динамічно змінюються індивідуальні особливості цих систем, що визначаються індивідуальними особливостями складових їх мікросистем.

Встановлено, що головний мозок людини володіє значною мінливістю.

Розрізняють етнічну, статеву, вікову та індивідуальну мінливість.

Етнічні відмінності, зберігаються від покоління до покоління, відносяться до загальної ваги (масі) головного мозку, його розмірам, організації борозен і звивин. Встановлено відмінності між чоловічим і жіночим мозком: 1375 г для чоловіків і 1245 г для жінок - середні показники ваги мозку європейця. Описана значна індивідуальна морфологічна мінливість мозку. Це відноситься і до маси мозку, і до інших його характеристикам. Крім ваги індивідуальні морфологічні відмінності відносяться і до організації мозку. Існує висока мінливість у будові поверхні півкуль переднього мозку, що відбивається в мінливості будови його борозен і звивин. За даними Інституту Мозку РАМН, існують індивідуальні варіанти не тільки будови борозен і звивин, але і розташування цітоархітектоніческіх полів.

Вельми важливим принципом структурної організації мозку як субстрату психічної діяльності є також принцип ієрархічної співпідпорядкованості різних систем мозку, відповідно якому зменшується число ступенів свободи кожної нижче прилеглої системи і здійснюється управління одного рівня ієрархії іншими, а також контроль за цим управлінням на основі прямих і зворотних зв'язків.

Разом з тим подібна ієрархія допускає певну надмірність у структурній організації мозку за рахунок залучення в ту чи іншу його функцію великого числа нервових елементів, що призводить до підвищення надійності роботи мозку і служить основою для компенсації функцій при його поразках. Принцип ієрархії систем, як і інші принципи організації мозку, забезпечує його інтегративну цілісну діяльність.

Нарешті, сучасна нейропсихологія висуває як один з найважливіших принципів структурно-системної організації мозку принцип багаторівневої взаємодії вертикально організованих (підкірково-кіркових) і горизонтально організованих (корково-коркових) шляхів проведення збудження, що створює широкі можливості для різних типів переробки (трансформації) аферентних сигналів і є одним з механізмів інтегративної роботи мозку.

Таким чином, відповідно до сучасних анатомічним відомостями про основні принципи організації мозку, він являє собою складну метасистему, що складається з різних макросистем (проекційних, асоціативних, інтегративно-пускових, лімбіко-ретикулярних), кожна з них будується з різних мікросистем (мікроансамблей).

Інтеграційна діяльність систем різних рівнів забезпечується їх ієрархічної залежністю, а також горизонтально-горизонтальними і вертикально-горизонтальними взаємодіями.

Динамічність мозкових структур, їх індивідуальна мінливість досягаються за рахунок динамічності і мінливості складових їх макро-і особливо мікросистем. Якості динамічності і мінливості притаманні різним системам в різному ступені.

Дана концепція дає анатомічне обгрунтування двома основними принципами теорії локалізації вищих психічних функцій, розробленої в нейропсихології:

♦ принципом системної локалізації функцій (кожна психічна функція спирається на складні взаємопов'язані структурно-функціональні системи мозку);

♦ принципом динамічної локалізації функції (кожна психічна функція має динамічну, мінливу мозкову організацію, різну у різних людей і в різні вікові періоди). Перераховані вище головні принципи структурно-функціональної організації мозку сформульовані на основі аналізу нейроанатомичних даних (включаючи і матеріали функціональної нейроморфології мозку).